Vì sao “sét dị hình đỏ” lóe lên phía trên những đám mây dông?
Khám phá mở rộng – Vật lý 11
Những chớp đỏ gọi là sprite có thể xuất hiện trên cao vì hoạt động sét phía dưới làm điện trường phía trên đám dông thay đổi mạnh, gây phóng điện trong khí loãng. Các tương tác với nitrogen góp phần tạo màu đỏ đặc trưng.
Cơn dông tác động vượt khỏi đỉnh mây
Một lần sét chuyển lượng điện tích đáng kể trong hệ mây–đất. Khi phân bố điện tích thay đổi nhanh, điện trường ở vùng không khí phía trên cũng thay đổi. Không cần chính một kênh sét kéo dài nguyên vẹn từ đất lên tới nơi chớp đỏ xuất hiện.
Trong điều kiện phù hợp, điện trường tác dụng lên những hạt mang điện có sẵn và tạo quá trình phóng điện. Khí ở tầng cao có điều kiện mật độ khác khí gần mặt đất, nên không thể mặc định hình dạng và trạng thái của hai vùng phóng điện giống nhau.
Màu đỏ đến từ trao đổi năng lượng
Electron nhận năng lượng trong điện trường rồi tương tác với các phân tử khí. Nitrogen có thể được kích thích; khi hệ trở về trạng thái năng lượng thấp hơn, ánh sáng được phát ra.
Tên màu không có nghĩa khí nitrogen bình thường là một màn sương đỏ. Màu quan sát liên quan các trạng thái và quá trình phát xạ, tương tự việc một chất khí trong điều kiện kích thích có thể phát những dải ánh sáng riêng.
Vì sao ảnh dễ gây hiểu lầm?
Một ảnh có thể cho thấy nhánh đỏ giống sứa nằm trên một đám dông sáng. Đó là hai vùng liên quan về điện nhưng khác vị trí và diễn biến. Tấm ảnh cũng không cho biết riêng bằng hình dạng mọi bước đã xảy ra trước khi màn trập mở.
Sprite diễn ra rất ngắn; khả năng quan sát còn phụ thuộc góc nhìn, mây che, ánh sáng nền và thiết bị ghi hình. Không thấy sprite bằng mắt không đủ kết luận bên trên cơn dông hoàn toàn không có hoạt động điện.
Hiểu lầm: mọi lần sét mạnh đều phải có một sprite đỏ ngay phía trên. Cần đồng thời những điều kiện điện và khí quyển thích hợp; quan hệ giữa các lần phóng điện vẫn được nghiên cứu.
Ghi nhớ: sét đổi phân bố điện tích, điện trường tác động lên khí cao, hạt mang điện kích thích khí, phát xạ tạo một chớp sáng thoáng qua.
Đọc thêm
- Sét có thể đánh cùng một nơi nhiều lần không?
- Vì sao quả cầu plasma có những nhánh sáng hướng về chỗ ngón tay chạm?